冶金科技

刘则渊:迈向科学学无尽的前沿

2019-04-17 10:33

  科学学在我国的改革开放和科学事业的发展中占据着极为重要的地位。科技界每一步重大改革措施,都得到了科学学界理论上的支持。刘则渊教授长期主持大连理工大学——中国唯一一个拥有科学学博士点的大学的科学学学科建设,是中国在科学学理论领域当之无愧的领军人物。今年是“科学学”正式进入中国的第40年,也是刘则渊教授从事科学学研究教学工作的第40年。近期,我们专访了刘则渊教授,回顾刘老40年的研究历程,展望科学学发展的愿景和新的使命。

  刘则渊,大连理工大学人文与社会科学学部教授,中国第一个科学学与科技管理学科博士学位点创始人

  三思派:刘老师您好,科学学在中国兴起伊始,您就参与了相关的学术活动,是中国第一批科学学研究者,也是中国科学学发展的见证者。如果要选一篇论文作为您最早期代表作的话,您会选择哪篇?

  刘则渊:我早在上世纪60年代、70年代初间或进行自然辩证法学习与研究,在改革开放伊始,1978年科学的春天,开始转向科学学研究,先后从事科学技术哲学、科学学与科技管理、科学技术与社会、发展战略学、科学计量学等方面的教学与科研工作。并在1981年发表《世界哲学高潮与科学中心关系的历史考察》【在1980年合肥三学(科学学、人才学、未来学)大会上的文章《从世界科学中心转移的现象的原因分析,即哲学高潮思想解放高潮及其转移引领科学中心转移》,后正式发表在1981年的《科研管理》期刊上】。

  世界科学中心转移现象对科学学有很大影响。国内学者赵红州独立地对其进行了研究。如果一个国家科学成果占世界的比重超25%则认定其为世界科学中心,那么自16世纪以来,世界科学中心经历了多次转移:意大利首先成为世界科学中心,后来先后转移到英国、法国、德国,美国从1920年开始成为世界科学中心。世界科学家占比也是世界科学中心统计时的重要参考指标。我们曾对近代世界上主要国家的哲学家人数占比进行了计量统计分析,结果表明每一次科学高潮之前都会有一个哲学高潮,通常超前50年左右,即哲学高潮即思想解放高潮及其转移引领科学中心转移。哲学高潮可被认为是思想解放的高潮,政治上的解放和革命息息相关,哲学高潮之后是政治革命,科学高潮之后则是工业革命,这样就形成了哲学高潮—政治革命—科学高潮—工业革命的过程。

  三思派:在进入科学学领域后,您在从事研究教学工作的同时,很快也担负起科学学学科筹建和领导发展的责任。我们知道您领导的大连理工大学科学学是中国第一个也是目前唯一的一个科学学博士点。可否介绍一下相关情况。

  刘则渊:在大连理工大学的支持下,我们创办了国内第一个科学学与科技管理博士学位点,这是中国唯一一个科学学与科技管理的博士点,已成为培养科学学、科学计量学和科技管理高素质人才的主要基地点。这些年我们已经培养的博士人才大概有七八十名,还有更多的硕士研究生。他们毕业后大都从事科学计量学、科技政策与管理研究,或者以科学为基础的创新问题及其他相关应用问题研究。其中有些己成为大学教授、博导、学术带头人和科研骨干。目前,科学学科技管理博士点还是一个二级学科,把科学学科技管理变成一级学科是我正在努力推进的工作。

  三思派:正如您今年发表的文章所回顾的,中国科学学已经有四十年的发展历程,比国际上的发展晚了三十年的时间。所以研究科学学在国际上的发展历史和理论演进,对于科学学在中国的学科建设也非常重要。您在梳理和研究国际科学学方面做了大量译介工作,可否请您介绍一下。

  刘则渊:世界科学学的发展从上世纪30年代开始,已经走过了七十多年的历程。第一个时期可追溯到科学学起源方面,波兰的奥索克斯基、奥索克斯卡最早开始科学学的研究。然后是1939年,贝尔纳写出《科学的社会功能》,他在探讨认识科学发展时的最大特点是坚持马克思主义的方向。贝尔纳在1931年伦敦国际科学史会上受到“马克思主义的冲击”。会议上苏联代表团格森在其《牛顿原理的社会经济根源》中把科学放到社会中来考察,认为牛顿的经典力学成就不是纯粹地继承了伽利略、开普勒的成果,而是产生在一定社会经济背景下的。前面我提到的成为科学中心的国家,之前其经济社会发展和哲学高潮都为科学的发展创造一个前提条件。贝尔纳正是在这个思想的冲击下开始钻研马克思主义,研读恩格斯的《自然辩证法》,并先后写了《马克思与科学》、《恩格斯与科学》两篇文章。《马克思与科学》早已译出,后来我们获得了《恩格斯与科学》的英文,我们已经将其译成中文,并作了专门研究,从中可以了解到贝尔纳对恩格斯的科学思想和19世纪科学革命的研究很透,现在个别人断章取义试图否定恩格斯对19世纪自然科学三大发现的概括,显然是站不住脚的。发现并译介这篇文章也是我和同事追溯科学学历史的发展。

  科学学研究的范式与概念也是一个值得梳理的工作,在研究国际研究成果的基础上,我们也应该建立自己的理论体系。20世纪60年代以后,国际科学学界发生了分化。贝尔纳的科学学、默顿创立的科学社会学,都认为科学是一种社会现象,是在社会条件下发展的,但是发现的规律必须排除社会或者个人的影响,坚持科学真理的客观性。而后来英国出现了爱丁堡学派,提出“科学知识社会学”,主张科学知识的社会建构论,强调科学的相对主义,试图否定科学真理的客观性,与贝尔纳、默顿传统的经典科学社会学分道扬镳。他们不再使用“science of science”术语及概念,而是“science studies”,后来拓展为“science and technology studies”。情况就很复杂了。国内有学者将其翻译成科学元勘,科学技术元勘;清华大学有的学者译为“科学技术学”,但观念及内涵,和国外不完全一样,在很大程度上是从自然辩证法传统进行了扩张。浙江大学的学者主张译为“科学技术论”,既不赞成译为“元勘”,因为“科学技术元勘”不像一门学问,也不赞成译为“学”,因为提出“science and technology studies”的本意,就是为了避免把它叫成一门明确的学科,使用“科学技术论”也是如此,因为实际上它是一个多学科、跨学科的东西。这与目前科学学的认识相对一致。不过译为“科学技术论”有哲学的味道。

  近年来国际上使用“science of science”术语的状况在增长,大有回归贝尔纳的科学学研究范式的趋向,反映出贝尔纳开创的“科学的科学”在世界上还有深远的影响。事实上以国际著名期刊《Scientometrics》为代表的科学计量学界一直将科学计量学作为科学学的定量方面(quantify aspects of science of science),包括科学传播和科学政策的定量研究。因此,科学计量学,是定量的科学学, 也可以叫做计量科学学;如果包括历史分析的话,将计量方法引入到科学史中,就叫做计量科学史,如同经济计量学可以叫做计量经济学一样。从科学学在中国四十年的发展中也可以看出,贝尔纳的影响非常深远。

  在理论方面的研究,就是科学学的研究方式和基本概念,从人与自然,人与人之间的关系等不同的方面来探讨科学技术的活动。科学的基本范式,着眼于人与自然的关系问题,对自然界的认识成果就是科学,利用科学对自然界进行改造就是技术。科学技术是直接解决人与自然关系的,属于科学能力学范畴,是科学学的分支学科;但科学技术活动又是在人与人的社会环境下进行的,基于特定的科研生产关系下的研究,这是科学学的另一个分支学科,我们称之为制度科学学。

  三思派:在国内外科学学研究范式和基础概念的吸收消化基础上,您对科学学在中国发展的学科结构和理论体系是如何认识的?

  刘则渊:钱学森提出了科学能力学、政治科学学、科学技术体系学。科学能力学是解决科研中的生产力的问题。我和冯之浚先生引入制度经济学的概念,把政治科学学改称为制度科学学,从社会关系、制度因素、文化因素及其他的社会因素来研究科学。科学技术是一个体系,对其研究的学科就是科学体系学,另外科学学各分支还有共同的方法,即科学计量学。我把这些学科作为科学学的四个基本学科:科学能力学、制度科学学、科学体系学和科学计量学。与上述分支学科相对应,对管理和政策的研究也可以称为四个应用学科:科技政策学、科技管理学、创新管理学、知识管理学。

  按照贝尔纳、普赖斯的定义,科学学是科学的历史、哲学、社会学等多方面的研究。但是我认为科学哲学、科学史、科学社会学、科学经济学等等是早已存在的独立学科,我称它们是科学学的相邻学科,而不宜把它们纳入到科学学中当作分支学科。科学学是一个广泛的概念,是多学科科学、跨学科科学或交叉科学。科学的社会学研究、哲学研究、历史学研究,运筹学研究均是科学学,与科学史、科学哲学等那些独立学科有交叉和并行的关系。一定意义上可以说,科学史是科学研究的基础,或者说要把科学的历史研究放在一个重要的基础上,然后在理念上通过科学的哲学研究进一步完善。科学学廓清与那些独立学科的关系与界限,是科学学的自我反思,标志着科学学的成熟。

  对于科学学的理论体系,按照贝尔纳对科学的研究特点可以分为三个方面:定量研究、理论模型、政策与管理。其中科学的计量研究是主要的方法和工具;理论模型方面,要对建构科学发展的网络进行界定,贝尔纳认为科学的发展是一个不断分化的网络结构,也就是一个模型。通过引文分析也可以看出所有的论文、所有的学科、期刊都是一个网络结构,也是贝尔纳讲到的理论模型;科学学的应用研究主要是在政策管理方面中。这样,科学学的计量、科学学理论和科学学的应用,构成一个三位一体的理论体系。

  三思派:我们知道您和您的团队在科学学研究中,进行了有关科学技术规律的原创性研究。可否请您介绍一下在此方面的代表性成果?

  刘则渊:我可以介绍我们两方面的工作:科学合作最佳规模定律;科学、技术、经济波动转化规律。

  关于科学技术发展规律的研究,我们提出过一个科学合作的最佳规模定律。科学合作可能有助于产出成果,但并不是合作的规模越大产出越高,而是存在一个峰值,达到一定合作规模后产出反而下降。这和科学发现的最佳年龄结构定律很相似,都遵循威布尔分布曲线。不同学科的合作规模峰值有差异,但都在一定的范围内。我认为当我们在支持团队合作时,应该考虑这一模型,并不是团队人数越多越好。

  关于科学、技术、经济波动转化问题,应该说是科学学领域的一个经典问题。相关学者研究发现,近代以来自然科学各门学科的发展不平衡,一般是一门或几门学科为带头学科或先导学科,表现为波动形式;接着若干技术发明与创新产生,在一定时机成群聚集造成技术波动;而技术创新群推动新产业的发生,形成经济波动。我称之为科学、技术、经济之间的波动转化规律。

  实际上,是苏联经济学家康德拉季耶夫首先发现经济长周期现象,大概五十年六十年一个周期,后来人们发现经济高潮之前有一个技术创新的高潮,而技术高潮之前存在一个科学发现的高潮。这看似首先是科学崛起,依次带动技术、经济形成高潮,然而科学要带动经济发展是一个历史的过程。一个国家要成为科学中心需要一定的经济基础支撑。历史表明,古代手工技艺与经验形态科学是平行发展的,前资本主义社会落后的小农经济不可能产生近代科学。科学中心转移的过程都是资本主义经济萌芽之后,新兴资产阶级发动人文主义运动及文艺复兴时期以后。贝尔纳认为历史上科学活动的中心,是追随工商业活动的中心而变化的。意大利所以能发展成为欧洲最早科学活动的中心,与其人文主义运动前后经济的发展有很大的关系。意大利处在地中海周边的南欧、北非、中东和亚洲交互的位置,其最早经济活跃的地方是亚平宁半岛北部的佛罗伦萨、威尼斯、米兰等城市,为伽俐略科学实验创造了经济技术条件,从而导致意大利成为科学中心。可见科学技术经济的波动转化规律,渗透着复杂的因素。

  三思派:近几年,随着数据科学、计量方法的发展,科学学也进入了新的发展阶段,科学计量学成为科学学领域一门新的学科。我们知道您最早引入和命名了知识图谱。可否介绍一下相关情况。

  刘则渊:知识图谱的引入,确实把中国的科学学、科学计量学推进到一个新的发展阶段。2005年,我在一个全国大会上,首次用科学知识图谱的方法进行了展示,率先在我国引入和命名科学知识图谱,并介绍了知识可视化方法,引起了整个会场的轰动。该文章在第二年发表,参与人包括我们团队的陈悦、侯海燕、姜春林等,形成了异乎寻常的学术浪潮,引起科学知识图谱方法的广泛应用,相关学术论文呈井喷式发展,促使我国科学学与科学计量学研究进入新的发展阶段。

  而在此之前,2004年4月一天深夜,我偶然从《参考消息》看到一篇报道,引起了我的兴趣,打开美国PNAS期刊网站,了解到美国关于绘制科学知识图谱的情况,从而引发我们进入一个新兴研究领域。

  目前我们已经有两部关于知识图谱的学术专著,《科学知识图谱:方法与应用》(2008)和《技术科学前沿图谱与强国战略》(2012),并主编了《知识计量与知识图谱丛书》两辑共10册书。我们还通过国际合作,创建了网络-信息-科学-经济计量实验室(WISE实验室),并带领WISE实验室团队在中国开拓了知识计量学与知识图谱研究的新方向。

  三思派:您从1978年进入科学学领域,至今整整40年。近几年您依然活跃在科学学研究的一线,为科学学人才培养贡献力量,为科学学学科建设呕心沥血。最近几年科学学的发展有了很大的进展,您自己的工作重点主要在哪些方面?

  刘则渊:研究中外科学学史需对代表人物做一系列的研究,国外学者有贝尔纳、普赖斯等,国内学者有钱学森、冯之浚、赵红州等,我都专门写过论文并刊发。其中有两篇关于冯之浚的文章,一篇是用科学知识图谱的方法分析冯之浚的学术贡献,另外一篇是“冯之浚之问,探究科学学的核心理论”。关于赵红州的科学学思想,除了用知识图谱的方法进行研究外,我还在2017年科学学年会上组织了专题讨论。近几年对波兰哲学家奥索克斯基、奥索克斯卡的科学学开山之作、SCI发明人加菲尔德的科学学思想,我们都做了研究。在这些研究中,我的学生现今同事陈悦、侯海燕、王贤文、杨中楷、胡志刚等人与我进行了卓有成效的合作。今后我还打算对中国科学学先驱者如钱三强在科学学的学科建设与社会建制方面的奠基性工作进行研究。我衷心期望科学学的后来人,能记住科学学前辈筚路蓝缕、辛勤探索的过程。

  近几年我比较热衷于在高校普及科学学,坚持科学学进课堂,通过课程展示现代科学技术的体系结构,讲述科学技术的广泛社会功能,开阔学生的宏观视野,提高科学素质,增强学生作为科研人员的社会责任感。我倡议开设《科学学原理》课程,作为研究生的选修课,使这些未来的科学家像著名科学家钱三强那样,把科学学作为自己的老家;在科学学专业开设《科学学原理》必修课,从理论水平方面对学生进行培养,培养科学学的专业人才。

  三思派:国际科学学经过近80年发展,中国科学学经过40年的发展,在学科的理论体系及其在政策与管理的应用上已经有了很大的进展;我国科学学与科学计量学研究在国际期刊已占有一席之地,其国际影响不断扩大。请问你如何看待科学学发展的前景。

  刘则渊:今年(2018年)《科学学研究》第3期、第4期分别发表WISE实验室研究团队侯海燕、胡志刚、刘则渊等人的两篇文章:《中国科学学研究的国际影响力》和《中国科学计量学研究的国际影响力》。

  这两篇文章展现出中国科学学及科学计量学进入世界前列,国际影响与日俱增。也可以说呼应了国际科学学的最新动向。去年底今年初国际期刊发表了具有指标意义的两篇题为“science of science”(科学的科学)的论文:

  (2)另一篇是,2018年3月2日,《Science》杂志刊发了Santo Fortunato等人的长篇评述论文《科学的科学》(Science of Science,即科学学)。作者共14人,是一个跨国跨校的研究群体,其中国际科学学及科学计量学重镇——美国印第安纳大学伯明顿分校居主导地位。

  这两篇科学学国际论文的共性特征是,作者们从复杂网络及跨学科的视角,都回归到科学学的根基上来把握住当代科学本身的新特点、新趋势、新方向。《科学学研究》的两篇文章和两篇国际论文,向人们展示了新时代科学学发展的美好前景和重要使命。

  刘则渊:我认为中国已经成为世界科学学及科学计量学的主要活动中心之一。去年底今年初关于科学学的两篇国际论文先后发表,我和我的同事在《科学学研究》第3期、第4期发表的两篇文章:考察了40年来中国科学学与科学计量学在国际权威期刊上发文量和影响力的增长过程,目前都进入领先国家第一方阵,尤其是中国科学计量学研究近5年发文量跃展世界第一位,国际影响力居世界二位。这有力地证明了我国的科学学和科学计量学进入世界前沿,中国已经是世界科学学及科学计量学的主要活动中心之一。

  (1) 科学活动,无论是作者即作为科研主体的科学家与科学共同体,还是反映科研实体工作的领域、方向、任务、投入和项目以及作为科研成果的论著和专利等,都在发生巨变。

  从科学研究来说,要重点把握现代科学本身在当代发展的新特点、新趋势、新方向。首先研究的对象一定要明确,要对其进行密切关注。从科学本身的发展、科研活动的主体科学家、科研活动项目性质(可能是一个跨学科或者是多学科的研究)、还有发表的论文的影响力状况方面考虑,把握研究成果的变化。这些变化中最重要的就是科学大数据,大数据在科学技术领域应用频次越来越高。科学论文,科学活动,经费各方面的迅速增长,导致一年里发表的论文数量激增,而且数据库的竞争也很激烈。需要对科学活动的巨变做出反应。

  (2) 科学大数据及其关联的网络化(合作网络、引文网络)、复杂化(网络结构、非线性、跨尺度)、数字化(不仅文本,而且实体可数字模拟)、智能化趋势日益显著,因而研究对象、方法、工具都前所未有。

  科学的大数据及其相关的几个问题中,网络化、复杂化、数字化、智能化,互相关联,是科学学需要关注的几个方面。

  和以往科学学研究的对象不同。网络使得所有的东西相互关联,无论是研究活动还是研究的结果;复杂化是指网络结构复杂、非线性跨尺度的研究复杂化、复杂系统以及复杂网络;数字化方面,指文本、实体都可以进行数字模拟。大数据的网络化、复杂化、数字化、智能化形成了一种新的现代科学发展方式。研究对象、研究的方法、研究的工具,都前所未有。近两年科学学的研究,大多是以计量学手段或者通过知识图谱来体现,所以所有这些东西就更需要总体把握。

  (3) 国内外科学学界都普遍意识到,科技政策研究、科技管理研究和科学计量学研究,都必须返回到科学学的理论根基上重新认识科学发展的规律,才能有所进展,有所突破,才能取得有价值的成果,才能继续前进。这也是科学学未来的走向。

  我认为必须坚守科学学的旗帜和范式,与后现代主义及后现代科学中各种反科学、伪科学的思潮划清界限。我们不是反对整个后现代科学或者是后现代主义,而是反对其中的反科学、伪科学。最有代表性的是格里芬的后现代科学,它并不是一种科学形态,而是穿着“后现代科学”新衣的伪科学。因此,我们要坚持贝尔纳的科学学研究范式,坚持科学学的马克思主义传统。

  (4) 科学学理论研究必须适应新时代经济社会发展及科技政策方面的战略需求,在把握科技、经济、社会、生态协调发展的新规律的基础上,为实施创新驱动发展战略、建设科技强国及经济强国提供理论依据与政策支持,为企业创新服务。

  在战略与政策方面,要根据新的情况,制定适合于当代科学技术的战略和政策。科学学要为企业、科研机构、高等学校的发展,提供一种咨询。这里涉及到科学学建设智库的问题。这种智库不仅是宏观上的,也要为地区、企业提供咨询,提供一些可供选择的战略和政策,包括科学政策、技术政策、创新政策。

  从国家层面来看,我国科技投入虽然增加了,但研发经费强度较低,研发投入结构上也有很多问题,比如基础研究及应用基础研究的费用所占比例甚少。这严重影响到研发活动的产出和科研成果的转化与创新。例如沸沸扬扬的我国芯片受制于人的事件,一时人们意见纷纭,莫衷一是。大多认为我国芯片产业的核心技术没有掌握,但问题的实质在于芯片核心技术的共性机理没有搞清楚,也就是阐明产业及工程技术共性规律的技术科学无人问津,其投入不足即应用基础研究经费占比太少。可人们又把问题归罪于基础研究或基础科学薄弱。从科学学理论上来解释,坦诚地说,我国科技界与产业界对钱学森的科学技术体系学关于“基础科学-技术科学-工程技术”三层次之间复杂的互动规律不了解。对芯片产业的核心技术来说,只有在技术科学层次上揭示其核心技术的共性规律,问题才能迎刃而解。

  (5) 科学学应该继续探索合理的评价指标体系,为科研评价、学科评价、人才评价提供理论基础。

  科学学评价包括对科学家的评价、学科的评价、人才的评价等问题。科学学应该继续探索合理的评价指标体系。科学的最终成果就是论文,还有专利,进入企业后才是产品。从科学的角度来说,论文的评价还是一个非常基础的方面。对利用期刊影响因子来评价其论文需要正确对待,期刊的影响因子是由极少数的高被引论文决定的,多数的论文可能就是分母,而不是分子。所以投到重要期刊,不一定代表这篇论文水平高。

  目前还存在的一个重要的问题就是,期刊本来是做学术交流的一个工具,但是现在却成为盈利的手段,都控制在某些商业出版集团手中。而且期刊论文的审查周期过长,造成论文发表的周期太长。由此造成的结果是,期刊越来越变成学术交流的一种障碍。贝尔纳的《科学的社会功能》提及了这个问题,他认为期刊最大的问题,是期刊从学术交流的工具异化为交流的障碍。他推断,随着科学自身的发展,期刊最终将会消亡,当代论文预印本发布的平台正印证贝尔纳的这个预言。将来也许会保留期刊形式,数字化网络化将不会再有纸质期刊。

  美国有一个预印本网站arXiv,其中有获得菲尔兹奖的一篇论文。该论文以网站传播的方式被传阅,然后获得菲尔兹奖。这篇论文虽然始终没有登在期刊上,但也完全可以获得同行认可。当然预印本发布与交流、也需要网站的进一步完善。

  在评价问题方面,现在主要是根据引文以及影响因子来进行计量评价,目前通过社交媒体的传播途径,以论文的点击下载阅读量等补充计量学(Altmetrics)指标来评价。论文的引文分析和社交媒体反映,存在互动影响关系。引文分析评价可以叫做学术影响力评价,社交媒体评外可以称为社会影响力,这些都是外在评价。

  目前人们忽视论文内在评价。论文的水平是由论文本身的质量决定的。因此应当探求论文本身的内生指标来加以评价。关于评价论文的内在指标,被广泛接受的是普赖斯指数,即一个论文的引文中,最近五年的论文占所有论文的比重。普赖斯指数可以反映出科学研究的前沿。还可以构建一个学科结构指数,即引用的论文来源于不同的学科,可以体现论文的跨学科程度。目前申报科研项目和项目研究成果的同行评议,同行专家对项目或成果的前沿水平、数据完整、方法科学、内容创新等方面的评价实际上隐含着论文内生指标,可资借鉴利用。项目的评价、研究成果的评价、论文的评价会有所不同,但其共性在于都是项目、成果、论文的内在质量决定的。这是本人正在思考与尝试的构想,第一次公开披露,供对此有兴趣的朋友和评价研究者参考。

  三思派:科学学的研究任重道远。 未来科学学在中国的发展,您有什么样的期待?

  科学学是科学的自我反思,科学学与其研究对象的科学一样,有着无尽的前沿与无穷的魅力。我期待全国科学学同行,一起共同努力争取把“科学学与科技管理”学科纳入国务院关于学位与研究生培养的学科目录中,作为管理学门类下的一级学科;同时希望中国科技发展战略研究院、中国科学院和中国科协的科技战略研究机构、京津沪汉科学学研究所等更多的大学管理学院及人文社科学院,申办科学学与科技管理的学位点,培养高水平的科学学硕士博士人才,为我国实现建设科技强国的宏伟目标做出新的更大的贡献。

  本访谈由上海市科学学研究所副研究员李辉博士对话刘则渊教授完成。文章观点不代表主办机构立场。